總裝車間多品種小批量柔性生產模式探索

潘子文 陳琳

摘 要：隨著汽車市場的發展，消費者的需求趨向多元化，使得汽車制造企業必須提供多樣化的產品來滿足市場需求。本文就總裝車間多品種、小批量的柔性生產模式進行探討，介紹了實現從傳統大批量生產到多品種小批量柔性生產的一些實踐方法，為實現總裝車間的柔性生產提供了一些借鑒和參考。

關鍵詞：多品種;小批量;柔性生產

1背景

目前寶駿總裝車間共有4條生產線，在產車型分為5大品牌（新寶駿、寶駿、五菱、五菱銀標、雪佛蘭），16種車型，覆蓋了從燃油、混動PHEV、純電三大動力平臺的產品，平均每條線需要柔性生產5種以上的車型。

根據市場反饋需求，單一產品需求量下降，整體市場需求呈現多品種、小批量趨勢。

2多品種小批量柔性生產模式探索

為了滿足市場需求，總裝車間圍繞人員柔性、設備柔性、工藝柔性以三方面開展了柔性生產的探討與實踐，并取得了一些經驗，總結如下：

2.1人員柔性

總裝車間的特點是人員密集度高、90%以上的操作由人工完成。因此，要實現柔性生產，首先要保證人員的柔性。

2.2同一生產線的人員柔性：

制定工段和班組的崗位柔性計劃，在員工熟悉本崗位所有在產車型配置的操作內容（培訓狀態達到3/4）之后，可以根據實際需求開展工段和班組內的輪崗，必須要保證人機工程及關鍵崗位至少要有2個人會操作或輪崗，以應對特殊造車需求。特殊操作崗位包含但不限于AGV操作崗位、拆裝門機械手操作崗位、前后擋風玻璃涂膠崗位，都必須保證每個崗位至少有2人以上會操作，方便員工輪崗或者臨時支持。

在開展人員柔性時，每個崗位老員工必須親自示范裝配3次以上，每次演示并解釋一個要素及其主要步驟，強調每個操作的關鍵點，解釋每個重要步驟及關鍵點的理由，要完整、清晰、耐心地指導。在管理上，要提前做好崗位變化點的前饋信息，在班組、工段內增設臨時互檢崗位對裝配內容進行檢查，同時將人員變化點信息以前饋單的形式前饋質量區域進行加強檢查，防止缺陷發生和逃逸。

同一生產線還可以進行裝配線員工與調試返修員工的輪崗，調試返修員工到流水線裝配輪崗，能夠加深員工對裝配質量標準的理解，有助于保證返修過程的裝配質量與裝配一致性;裝配線員工到調試輪崗，可以學習問題在線抑制和返修的方法，減少裝配過程的缺陷發生。

2.3不同生產線的人員柔性：

由于市場需求的動態變化，部分情況下需要進行不同生產線之間的人員柔性。在開展不同生產線的人員柔性時，要預留充足的時間進行崗前培訓和學習，因為不同生產線的車型不同，甚至結構完全不一樣，因此在人員柔性時，培訓的時間要適當延長。

在初始階段，可以讓兩條生產線的人員進行共線生產，新員工觀察老員工的操作，老員工給新員工演示和講解操作要點。在新員工達到1/4狀態后，新員工可以獨立上崗操作部分內容，老員工完成崗位剩余部分內容，并對新員工的操作內容進行100%檢查。在新員工到達3/4狀態后，老員工可以對新員工的操作進行100%檢查，同時協助解決崗位的各種問題。需要特別指出的是，在新老員工同時共崗操作時，必須把每位員工的操作要素定義清楚，即保證每臺車每名員工操作內容是一致的，從而避免交叉操作帶來的錯裝與漏裝。

2.4不同車間的人員柔性：

根據生產計劃需求，不同車間的人員也可以開展操作柔性。在不同的車間開展人員柔性，可以平衡處工藝車間的人員，減少整個工廠的人工成本。比如發動機裝配車間可與總裝車間開展柔性，裝配線的員工可以進入總裝的發動機分裝線進行操作，由于操作內容均為發動機裝配相關內容，可以讓員工縮短柔性學崗時間，快速掌握裝配要領，快速達到3/4狀態。

3.設備柔性

3.1 機運設備柔性

為了同一生產線兼容不同車型生產，必須讓機運設備具備多車型的柔性功能，總裝車間機運設備的柔性主要包括：

1、內飾滑板支撐柔性。總裝車間的內飾均使用滑板支撐結構，不同車型的軸距不同、車身高度不同，需要設計不同的支撐。一般在滑板上均采用4點支撐結構，前端兩點固定，后端根據車身軸距不同設計不同的支撐托，以滿足不同車型的承載要求。

2、升降機柔性。為了滿足不同車型的升降接車需求，升降機需要實現柔性接車，即升降機要根據對應的車型調整接車托盤的軸距。一般可以采用視覺識別的方式，通過照相機采集車身的特征信息，根據車型自動調整相應的接車軸距。

3、底盤吊具柔性。底盤吊具需要根據車身寬度，調整抱臂張開角度，確保吊具的支撐托臂能夠托住車身裙板。一般與升降機的程序關聯，在升降機接車時識別車型，然后根據不同的車型調整吊具的打開寬度。

3.2 工藝設備柔性

為了實現不同車型的柔性生產，生產線的工藝設備也必須具備柔性功能。在新產線建設或者新產品導入時，即應當針對產線需要柔性的車型進行提前規劃設計，要求所有的工藝設備都能夠兼容需要生產的車型。

以B線的AGV發動機托盤為例，總裝車間B線發動機通過AGV實現整體舉升合裝，在產車型的發動機與變速箱配置如下：

為了同時兼容6種平臺車型，6種發動機與3種變速箱的兼容裝配，AGV發動機托盤需要考慮到所有配置的差異，并能夠實現同步兼容。因此在設計托盤時，需要同時匹配各種車型發動機與變速箱的配置與外型尺寸。

3.3 軟件及程序柔性

對于不同的車型，對應設備所需要的軟件或者程序也不相同。為了滿足不同車型的工藝需求，需要在同一設備兼容不同的軟件及程序。

以副車架電槍為例，為了滿足不同車型的副車架擰緊需求，需要在電槍上配置套筒選擇器，通過套筒選擇器來選擇對應的擰緊程序，從而實現不同車型的擰緊需求。

4多品種小批量柔性生產模式實踐案例

在滿足了人員柔性、設備柔性、工藝柔性三方面的需求后，開展導入新車型的柔性生產中實踐，以某新車型導入為例，運用以上的實踐經驗開展柔性方法：

1. 制定合理的爬坡計劃。在新產品爬坡的生產過程中，要結合市場需求、物料供應以及員工操作熟練度，制定合理的爬坡計劃。爬坡計劃既要符合實際，又要具備適當的拉升空間。以30JPH的生產線為例，確認工藝后，先從1臺開始，然后逐漸到連上3臺，連上5臺，連上10臺，根據員工熟練度的提升，節拍逐漸拉升爬坡。

2. 控制隔車。多車型在同一生產柔性生產時，受限于物料撿料、發動機機型切換等因素的影響，應當設置各個車型的約束條件，根據約束條件在車體分配中心（BDC）提前控制放車。比如CN210S車型S280T發動機操作工藝與CN180S需要隔開30臺，否則會造成發動機分裝線機型切換操作不及導致停線。

3. 放空滑板。4. 新車型連續上線時，部分員工可能無法在節拍內完成操作，會造成脫線，從而造成生產線效率損失較大。這種情況下，可以通過在連續上車的中間、后面各放1-2塊空滑板，來延長員工的操作時間，從而實現流水線能夠連續走線，減少效率損失。

4. 工藝一致。為了保證員工的操作符合標準化作業指導書的要求，在柔性生產的啟動與爬坡過程中，要加大工藝審計的頻次。通過工藝審計識別、發現員工操作不規范的問題，并及時加以糾正改進。同時，還應當有針對性地開展關鍵工藝、特殊操作工藝的專項審計，比如十大關鍵項控制點、審計漏水控制點、顏色件裝配控制點以及管線關鍵控制點，要分類開展專項的審計檢查。

5. 質量強檢控制。除了常規的SIP站檢查之外，在柔性生產與爬坡過程中，為了防止問題逃逸，應當適當增加內部檢查人員。一般在各工藝段出口，需要增設檢查崗位，確保在工段內及時發現攔截問題并進行在線抑制。

6. 整車評審。在造車的過程中，需要根據PFMEA功能模塊對裝配過程進行審計，比如對空調系統、搭鐵線系統進行專項的造車過程評審，檢查高風險項的控制措施，落實到控制計劃（PCP）中。柔性獨立生產的第一臺車，需要進行整車評審，以確保裝配符合要求。

5結束語

本文主要介紹了總裝車間多品種小批量柔性生產的實踐探索，從人員柔性、工藝柔性、設備柔性三方面總結了柔性生產的經驗，并介紹了柔性生產過程中節拍控制和質量控制的一些方法，為新車型導入及爬坡提供借鑒和參考。

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545005）